Im Bereich des Spritzgießens ist das Design des Kühlsystems von größter Bedeutung. Dies liegt daran, dass Kunststoff teile bis zu einer gewissen Steifigkeit gekühlt und verfestigt werden müssen, bevor sie aus der Form ausgestoßen werden können, ohne sich aufgrund äußerer Kräfte zu verformen.
Die Kühlzeit macht etwa 70% bis 80% des gesamten Form zyklus aus. Daher kann ein gut entworfenes Kühlsystem die Zykluszeit erheblich verkürzen, die Einspritz produktions rate erhöhen und die Kosten senken. Andererseits kann ein schlecht gestaltetes Kühlsystem zu längeren Zykluszeiten, erhöhten Kosten und ungleich mäßiger Kühlung führen, was zu Verwerfung und Verformung der Kunststoff teile führen kann.
Experimenten zufolge wird die Wärme, die durch den in die Form eintreten den geschmolzenen Kunststoff erzeugt wird, auf zwei Arten abgeführt:
1. Strahlung und Konvektion: Etwa 5% der Wärme wird durch Strahlung und Konvektion in die Atmosphäre übertragen.
2. Leitung: Die restlichen 95% der Wärme werden durch Leitung vom geschmolzenen Kunststoff in die Form übertragen.
In der Form wird die Wärme vom Kunststoff im Form hohlraum auf die Kühlwasser rohre übertragen. Die Wärme wird dann von der Kühl flüssigkeit durch Wärme konvektion abgeführt. Die geringe Wärmemenge, die nicht vom Kühlwasser abgeführt wird, wird in der Form weiter geleitet, bis sie die Außenfläche erreicht und an die Luft abgegeben wird.
Die Form zykluszeit setzt sich aus folgenden Phasen zusammen:
1. Spann zeit
2. füllzeit
3. Druck zeit halten
4. Kühlzeit
5. Auswurf zeit
In diesen Stufen hat die Abkühlzeit mit etwa 70% bis 80% den größten Anteil. Daher wirkt sich die Kühlzeit direkt auf die Länge des Form zyklus und die Produktions geschwindigkeit aus.
Die Kunststoff teile müssen auf eine Temperatur unterhalb ihrer Wärme leit temperatur abgekühlt werden, bevor sie aus der Form ausgestoßen werden können. Dies verhindert, dass sich die Teile aufgrund von Rests pannungs entspannung oder äußeren Kräften während des Auswurfs verformen.
Das Design des Kühlsystems ist ein entscheidender Faktor für den Erfolg des Spritzgießens. Durch das Verständnis der Prinzipien der Wärme übertragung und der Auswirkungen der Kühlzeit auf den Form zyklus können Hersteller ihre Kühlsysteme entwerfen und optimieren, um eine qualitativ hochwertige, effiziente und kosten günstige Produktion zu erreichen.